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铯和铷:元素故事,发现和命名

时间:2023-08-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:因为怕搞错,本生马上跑去翻阅自己和基尔霍夫所画的那本彩色的光谱图表。本生决定给这种新元素起名叫铯。铯的踪迹是可靠的了。本生是一步步把铯弄到手的。他把矿泉水里的其他元素,一步一种,两步一种,三步一种地提取了出去,到最后,混合液体里就只剩下了铯和钾的两种盐。本生给它起名叫铷,铷的拉丁文是暗红色的意思。在本生处理的全部杜尔汉矿泉水中所找到的铷,居然比铯还多点——足有10克!

铯和铷:元素故事,发现和命名

1860年5月,又有一封信,从海得尔堡大学寄往柏林科学院。不过这次的发信人,不是基尔霍夫,而是本生。

当基尔霍夫把全部时间贡献给研究遥远太阳上的火一般的大气时,他的朋友并没有忘记地球上的事情。本生一直在寻找新元素

他把几百种物质——其中有矿物、岩石、盐类、各种水、植物灰和动物肌肉——一一送进瓦斯灯焰里或电火花里做实验。而分光镜也不知疲倦地每天向他报告几十次:有钾、有钙、有钡、有钠、有锂……

现在,这些元素的每一种所生的颜色谱线,本生都了如指掌了。每一条谱线,本生都能不看镜中的标尺,只凭它在光谱上几十条谱线当中的相对位置及它的色调与亮度,分毫不差地把它认出来。本生只要闭上眼睛,就能像看了图表一样,清清楚楚地想象出任何一种元素的光谱,和光谱上各种颜色的浓淡及逐渐变化的情形。他夜里做梦也常梦见一些黄的、红的、蓝的、紫的谱线出现在彩色或黑色的背景上。

有一天,本生在这些谱线当中,发现了几条陌生的谱线。

那是他研究杜尔汉矿泉水的收获。杜尔汉矿泉水就是医生们开给许多种病人当药喝的、又苦又咸的普通矿泉水。它是随着本生当时所研究的几十种别的物质偶然来到他手中的。

本生一开始是蒸发它,等它浓缩后,才取出一滴,送进灯焰里。

在最初的一段时间里,分光镜没有向他提出任何特别的报告,只是说这里面有钠、有钾、有锂、有钙、有锶。

可是本生不愧是一位精细的分析化学专家,他想:“这些物质,杜尔汉矿泉水中,既然非常多,那它们的谱线一定过于明亮。加上其中钙和锶的各色谱线,条数又多。因此,一滴矿泉水里,如果含有微量的未知元素,它的微弱的光谱,可能就分辨不出来。必须把钙、锶、锂提取走,不叫它们在里面搅和才好。”

于是他把这3种元素提取走。使溶液里只剩下钠盐和钾盐和没有提取尽的极少一点儿锂盐。

他从提取过的液体中取了一小滴,送进灯焰里。再往分光镜里窥看时,他的心不由得突突跳起来。

原来有两条陌生的浅蓝色谱线,“谦虚地”躲在钾、钠和锂的熟悉的谱线当中。

因为怕搞错,本生马上跑去翻阅自己和基尔霍夫所画的那本彩色的光谱图表。可是图表上没有这种记录,任何一种元素也没有这么两条蓝色谱线出现在这个位置上。锶倒是有蓝线,但也只有一条。而这里的蓝线,肯定是两条。至于锶的其他谱线,这里是一条也看不见。

这就是说,这里有了新元素!

本生把这种液体,一滴又一滴地送进火焰,这对蓝线总是出现在原处,毫无变动。于是看看这对蓝线,他猛然想起儿时读过的哥伦布的故事来。那故事讲的是1492年,这位西班牙的海军将官乘着一艘平常的轻快的帆船,向没人去过的海洋进发的情形。

水兵们在船上,一连33天,只看见天连水,水连天。他们的希望,一次又一次变成了恐怖和失望,他们的失望,又一次一次地变成了希望。到最后那天晚上,哥伦布终于在一望无边的海洋上,突然看见一点极其微弱的火光,忽明忽灭地出现在遥远的西方。

这个从没人知道的陆地上发来的微弱的、若隐若现的信号,曾怎样触动了这位多苦多难的将军的心弦啊!哥伦布立在船头上,腮边流下了感动的眼泪。

他竭力用幻想和热烈的想象力,来猜测那夜幕笼罩下的秘密。(www.xing528.com)

在那边,那块微光闪烁的未知陆地上,到底有些什么呢?

大陆呢,还是岛屿?平原呢,还是高山?那黑暗的夜幕后面,到底隐藏着什么奇迹?很可能,那边有些富裕的城市,里面住着空前美丽、无比强壮的居民,还有金瓦盖顶的房屋和香瓜般大的钻石所砌成的街道?但也有可能,那边只是一片人迹罕至的荒原,仅在荒原边上,有寥寥几家原始居民的茅舍?

当时谁敢说到底有些什么隐藏在鬼火后面那片神秘的陆地之上呢?

同样,现在谁又敢说,是什么样的未知元素躲在杜尔汉矿泉水滴中,发出两股晶莹的天蓝色光线呢?

海得尔堡化学家本生,跟这位多愁善感的海员哥伦布,并没有一点相似的地方。他向分光镜里观察那未知元素所发的信号时,眼眶里当然没有泪水。然而就是他这样坚强的人,在那时刻,也体验到了一种强烈的幸福感——一个人在即将完成一种期待已久的发现时所应有的幸福感。

本生决定给这种新元素起名叫铯。铯的拉丁文就是天蓝的意思。

铯的踪迹是可靠的了。现在只剩下跟踪寻找这发出蓝色光线的物质本身。

应该把它从混合物里提出来。

应该析出它的纯态。

应该观察它到底是种什么样的东西。

可是这件事做起来却很费事。杜尔汉矿泉水中所含的这种新元素,分量是少到了极点。一杯这种水里所含的铯,不过1/40 000克。本生要是想弄到一些铯,放在实验用的杯子里,即使只想弄它一二十克吧,也得坐下来,用一辈子的时间,跟杜尔汉矿泉水打交道——蒸发它,用种种化学试剂处理它。

但本生没有这样笨拙地做。他知道离海得尔堡不远,有一家制造苏打的化工厂。那里有的是大锅、大池、大炉灶和机器唧筒。于是去找工厂老板商量。结果,他们只花了几个星期的时间,就帮他蒸发好了,并且按照全部化工规程处理了矿泉水44 000升。

44 000升,真不能算少,可是本生从这么多的液体里只提出了纯净的铯盐7克。不过同时,他又发现了一种新元素!

全部经过是这样。本生是一步步把铯弄到手的。他把矿泉水里的其他元素,一步一种,两步一种,三步一种地提取了出去,到最后,混合液体里就只剩下了铯和钾的两种盐。当他把钾盐也一点一点冲洗掉时,分光镜发出了个意外的信号:混合液的光谱上先出现了两条新的紫线,跟着又出现了几条绿线和黄线,最后是几条暗红线,却特别清楚。

原来还有一种新元素,隐藏在杜尔汉矿泉水里!

算来这已经是第59种元素了。本生给它起名叫铷,铷的拉丁文是暗红色的意思。在本生处理的全部杜尔汉矿泉水中所找到的铷,居然比铯还多点——足有10克!

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